WO2014005340A1 - 一种led背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置 - Google Patents

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黎飞
高新明
杨翔
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits

Definitions

  • the present invention relates to the field of liquid crystal display, and more particularly to an LED backlight driving circuit, a backlight module, and a liquid crystal display device.
  • the existing liquid crystal display device mostly uses LED as a backlight source.
  • the specific principle is that a plurality of LEDs and the like are connected in series to form one LED light bar. More than a large-sized liquid crystal display device, multiple LED strips need to be connected in parallel, and each LED lamp is used.
  • the strips are connected in series with a dimming MOS for dimming.
  • the voltage difference between the LEDs is reduced to the dimming MOS in the control IC. This causes the control IC to heat up. Therefore, when the voltage difference between the LED strings is too large, the string LED will be turned off to prevent the control IC from overheating. However, the LED turn-off will inevitably show a decrease in brightness, affecting the display port.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an LED backlight driving circuit, a backlight module and a liquid crystal display device which reduce the IC temperature when the LED is short-circuited.
  • An LED backlight driving circuit includes an LED light bar, a control IC is connected in series with an output end of the LED light bar, and a shunt controllable switch is further connected to an output end of the LED light bar; the shunt controllable switch is in an LED Turns on when the voltage at the output end of the light bar exceeds the set value; turns off when it is less than the set value.
  • the control end of the shunt controllable switch is connected with an operational amplifier module, and a feedback resistor is connected in series between the output end and the power supply ground end, and the first input end of the operational amplifier module is coupled to the LED light bar.
  • An output, the second input of which is coupled between the shunt controllable switch and the feedback resistor.
  • the shunt controllable switch is controlled by comparing the voltage difference between the feedback resistor end and the output end of the LED strip. On the one hand, the shunt can be started at the output end of the LED strip. Diversion The controllable switch, on the other hand, when the shunt controllable switch current is too large, the shunt controllable switch is turned off, and the shunt controllable switch is prevented from being overheated and burned.
  • the LED backlight driving circuit further includes a diode, a positive pole of the diode is coupled to the first input end of the operational amplifier module, and a negative pole is coupled to an output end of the LED light bar; the operational amplifier module A pressure-receiving resistor is also connected in series between the first input terminal and the power supply ground terminal.
  • the diode is reverse-conducted, the operational amplifier module is put into use, and the shunt controllable switch is activated, which can effectively prevent the operational amplifier module from malfunctioning when the voltage is normal.
  • a voltage dividing resistor is connected in series between the output end of the LED light bar and the shunt controllable switch.
  • the voltage dividing resistor can share part of the voltage of the branch where the shunt controllable switch is located, and functions as a heat sink.
  • each voltage dividing resistor is arranged in parallel.
  • a plurality of resistors are arranged in parallel, and the total resistance of the voltage dividing resistor is reduced. Therefore, when the voltage is constant, the current flowing through the voltage dividing resistor increases, and the heat generation amount of the current increases, so that the heat dissipation capability of the voltage dividing resistor can be enhanced.
  • the LED light bar has a plurality of strings, and the output terminals of each string of LED light bars are separately connected with the shunt controllable switch; or the output ends of each string of LED light bars are connected to the same shunt controllable switch. Since multiple LED strips are short-circuited at the same time, it is relatively rare to share the shunt controllable switch, which saves costs. Of course, in order to improve system reliability, it is also feasible to use a single set of controllable switches for each LED strip.
  • control IC comprises a dimming controllable switch, and the dimming controllable switch is arranged in series with the LED light bar.
  • dimming controllable switch is arranged in series with the LED light bar.
  • the control end of the shunt controllable switch is connected with an op amp module, and the output end thereof has a feedback resistor connected in series, and the first input end of the op amp module is coupled to the output end of the LED strip by a diode;
  • the anode of the diode is coupled to the first input end of the op amp module, and the cathode is coupled to the output end of the LED strip;
  • the first input end of the op amp module and the power ground end are also connected in series a voltage resistor;
  • a voltage dividing resistor is connected in series between the output end of the LED light bar and the shunt controllable switch;
  • the voltage dividing resistor has a plurality of voltage dividing resistors, and each voltage dividing resistor is arranged in parallel.
  • a backlight module includes the above LED backlight driving circuit.
  • a liquid crystal display device includes the above backlight module.
  • the invention has a shunt controllable switch connected in parallel in the control IC.
  • the shunt controllable switch is started, and some current will flow to the shunt controllable switch, thereby reducing the burden of the control IC, thereby reducing the temperature of the control IC. .
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the principle of an embodiment of the present invention.
  • a liquid crystal display device includes a liquid crystal panel and a backlight module, the backlight module includes an LED backlight driving circuit, and the LED backlight driving circuit of the present invention includes an LED light bar, and an output IC of the LED light bar is connected in series with a control IC.
  • the output end of the LED light bar is further connected with a shunt controllable switch; the shunt controllable switch is turned on when the voltage of the output end of the LED light bar exceeds a set value; when it is less than the set value, it is turned off.
  • the invention has a shunt controllable switch connected in parallel in the control IC.
  • the shunt controllable switch is started, and some current will flow to the shunt controllable switch, thereby reducing the burden of the control IC, thereby reducing the temperature of the control IC.
  • a plurality of LED strips are connected in parallel with the power input terminal VOUT, each LED strip is connected in series to control the IC, the dimming controllable switch Q1 in the control IC, and the dimmable controllable switch Q1 is connected to the output of the LED strip.
  • the LED backlight driving circuit of the embodiment further includes a shunt controllable switch Q3, a voltage dividing resistor (R3/R4/R5), a feedback resistor R2, a voltage collecting resistor R1, a diode D8, and an operational amplifier module Ul.
  • the input of the shunt controllable switch is coupled to the output of the LED strip through a voltage dividing resistor, the output of which is coupled to the ground of the power supply via a feedback resistor, and the control end is coupled to the op amp module.
  • the first input of the operational amplifier module is coupled to the positive pole of the diode on the one hand, and to the ground of the power supply via a voltage-receiving resistor R1 on the other hand, the negative pole of the diode is coupled to the output of the LED strip; the second input of the op amp module End coupling to shunt controllable Between the switch and the feedback resistor.
  • the diode D8 When the voltage at the output of the LED light bar exceeds the set value, the diode D8 is reversely turned on, and the operational amplifier module U1 is put into use, and the shunt controllable switch Q3 is activated, which can effectively prevent the operational mode module from malfunctioning when the voltage is normal.
  • the partial voltage of the branch where the shunt controllable switch is located can be shared by the voltage dividing resistor, and the heat dissipation function can be performed.
  • the op amp module U1 controls the shunt controllable switch Q3 by comparing the voltage difference between the feedback resistor R2 end and the output end of the LED strip. In this way, the shunt controllable switch can be started in time when the output end of the LED strip is overvoltage. When the shunt controllable switch current is too large, the shunt controllable switch is turned off to avoid overheating and burning of the shunt controllable switch.
  • each string of LED light bars there are multiple strings of LED light bars, and the output end of each string of LED light bars can be separately connected with one shunt controllable switch; since multiple LED strips are short-circuited at the same time, the shunt controllable switch can be shared.
  • the output of each string of LED strips it is also feasible to connect the output of each string of LED strips to the same shunt controllable switch.

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  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

一种LED背光驱动电路、背光模组和液晶显示装置。LED背光驱动电路包括LED灯条，LED灯条的输出端串联有控制IC，还连接有分流可控开关（Q3）。分流可控开关（Q3）在LED灯条输出端电压超过设定值时导通，小于设定值时截止。控制IC与分流可控开关（Q3）并联，当LED灯条出现短路时，分流可控开关（Q3）启动，部分电流将流向分流可控开关（Q3），减轻控制IC的负担，从而降低控制IC的温度。

Description

一种 LED背光驱动电路、 背光模组和液晶显示装置
【技术领域】
本发明涉及液晶显示领域， 更具体的说， 涉及一种 LED背光驱动电路、 背 光模组和液晶显示装置。
【背景技术】
现有的液晶显示装置多采用 LED作为背光源， 具体原理是将多个 LED等 串联成一条 LED灯条， 多于大尺寸的液晶显示装置，需要并联多条 LED灯条使 用， 每条 LED灯条串联一个调光 MOS进行调光， 当 LED灯条发生短路， 或一 串 LED灯条有两三颗短路时， LED相互之间的压差会压降到控制 IC内的调光 MOS上， 导致控制 IC发热， 故一般情况下当 LED 串之间压差过大时会将此串 LED关断， 以免控制 IC过热。 但 LED关断不可避免显示亮度下降， 影响显示 口口 臾
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种在 LED短路时降低 IC温度的 LED 背光驱动电路、 背光模组和液晶显示装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种 LED背光驱动电路， 包括 LED灯条， 所述 LED灯条的输出端串联有 控制 IC, 所述 LED灯条的输出端还连接有的分流可控开关； 所述分流可控开关 在 LED灯条输出端电压超过设定值时导通； 小于设定值时截止。
优选的， 所述分流可控开关的控制端连接有运放模块， 其输出端和电源接 地端之间串联有反馈电阻， 所述运放模块的第一输入端耦合到所述 LED灯条的 输出端， 其第二输入端耦合到所述分流可控开关和反馈电阻之间。 此为一种具 体的分流可控开关的控制电路， 通过比较反馈电阻端和 LED灯条的输出端的压 差来控制分流可控开关， 一方面可以在 LED灯条的输出端过压时及时启动分流 可控开关， 另一方面当分流可控开关电流过大是关断分流可控开关， 避免分流 可控开关过热烧毁。
优选的， 所述 LED背光驱动电路还包括有二极管， 所述二极管的正极耦合 到所述运放模块的第一输入端， 其负极耦合到所述 LED灯条的输出端； 所述运 放模块的第一输入端和电源接地端之间还串联有采压电阻。 在 LED灯条的输出 端电压超出设定值时， 二极管反向导通， 运放模块投入使用， 启动分流可控开 关， 这样可以有效避免在电压正常时运放模块误动作。
优选的，所述 LED灯条的输出端和所述分流可控开关之间串联有分压电阻。 分压电阻可以分担分流可控开关所在支路的部分电压， 并起到散热功能。
优选的， 所述分压电阻有多个， 每个分压电阻之间并联设置。 并列多个电 阻， 分压电阻的总电阻减小， 因此在电压一定的情况下流经分压电阻的电流增 加， 电流的发热量增大， 因此可以增强分压电阻的散热能力。
优选的，所述 LED灯条有多串，每串 LED灯条的输出端都单独连接有所述 分流可控开关； 或者， 每串 LED灯条的输出端连接到相同的分流可控开关。 由 于多条 LED灯条同时短路的情况比较少见， 因此可以共用分流可控开关， 节省 成本。 当然， 为了提升系统可靠性， 每条 LED灯条都单独使用一组可控开关也 是可行的。
优选的， 所述控制 IC 包括调光可控开关， 所述调光可控开关跟所述 LED 灯条串联设置。 此为一种具体的控制 IC的内部电路结构。
优选的， 所述分流可控开关的控制端连接有运放模块， 其输出端串联有反 馈电阻，所述运放模块的第一输入端通过二极管跟所述 LED灯条的输出端耦合； 所述二极管的正极耦合到所述运放模块的第一输入端， 其负极耦合到所述 LED 灯条的输出端； 所述运放模块的第一输入端和电源接地端之间还串联有采压电 阻； 所述 LED灯条的输出端和所述分流可控开关之间串联有分压电阻； 所述分 压电阻有多个， 每个分压电阻之间并联设置。 此为一种具体的 LED背光驱动电 路。 一种背光模组， 包括上述的一种 LED背光驱动电路。
一种液晶显示装置， 包括上述的一种背光模组。
本发明由于在控制 IC中并联了分流可控开关， 在 LED灯条出现短路时， 分流可控开关启动， 部分电流将流向分流可控开关， 减轻控制 IC 的负担， 从而 可以降低控制 IC的温度。
【附图说明】
图 1是本发明实施例的原理示意图。
【具体实施方式】
一种液晶显示装置包括液晶面板和背光模组， 所述背光模组包括 LED背光 驱动电路， 本发明的 LED背光驱动电路包括 LED灯条， 所述 LED灯条的输出 端串联有控制 IC, 所述 LED灯条的输出端还连接有的分流可控开关； 所述分流 可控开关在 LED灯条输出端电压超过设定值时导通； 小于设定值时截止。
本发明由于在控制 IC中并联了分流可控开关， 在 LED灯条出现短路时， 分流可控开关启动， 部分电流将流向分流可控开关， 减轻控制 IC 的负担， 从而 可以降低控制 IC的温度。下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
图 1所示为本发明最佳实施方式，电源输入端 VOUT并联有多条 LED灯条， 每条 LED灯条都串联控制 IC, 控制 IC 内的调光可控开关 Q1 , 调光可控开关 Q1连到 LED灯条的输出端。
本实施方式的 LED 背光驱动电路还包括分流可控开关 Q3、 分压电阻 ( R3/R4/R5 ), 反馈电阻 R2、 采压电阻 Rl、 二极管 D8和运放模块 Ul。 分流可 控开关的输入端通过分压电阻耦合到 LED灯条的输出端， 其输出端通过反馈电 阻耦合到电源的接地端， 其控制端耦合到运放模块。 运放模块的第一输入端一 方面耦合到二极管的正极， 另一方面通过采压电阻 R1耦合到电源的接地端， 二 极管的负极耦合到 LED灯条的输出端； 运放模块的第二输入端耦合到分流可控 开关和反馈电阻之间。
在 LED灯条的输出端电压超出设定值时， 二极管 D8反向导通， 运放模块 U1 投入使用， 启动分流可控开关 Q3, 这样可以有效避免在电压正常时运放模 块误动作。 分流可控开关 Q3导通后， 通过分压电阻可以分担分流可控开关所在 支路的部分电压， 并起到散热功能， 分压电阻可以有多个， 每个分压电阻之间 并联设置。 并列多个电阻， 分压电阻的总电阻减小， 因此在电压一定的情况下 流经分压电阻的电流增加， 电流的发热量增大， 因此可以增强分压电阻的散热 能力。
运放模块 U1通过比较反馈电阻 R2端和 LED灯条的输出端的压差来控制分 流可控开关 Q3, —方面可以在 LED灯条的输出端过压时及时启动分流可控开 关， 另一方面当分流可控开关电流过大时关断分流可控开关， 避免分流可控开 关过热烧毁。
本实施方式中 LED灯条有多串，每串 LED灯条的输出端可以单独连接一个 分流可控开关； 由于多条 LED灯条同时短路的情况比较少见， 因此可以共用分 流可控开关。 当然， 为了提升系统可靠性， 每串 LED灯条的输出端连接到相同 的分流可控开关也是可行的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不 能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通 技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干筒单推演或替 换， 都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

权利要求
1、 一种 LED背光驱动电路， 包括 LED灯条， 所述 LED灯条的输出端串联 有控制 IC, 所述 LED灯条的输出端还连接有的分流可控开关； 所述分流可控开 关在 LED灯条输出端电压超过设定值时导通； 小于设定值时截止。
2、 如权利要求 1所述的一种 LED背光驱动电路， 其中， 所述分流可控开 关的控制端连接有运放模块， 其输出端和电源接地端之间串联有反馈电阻， 所 述运放模块的第一输入端耦合到所述 LED灯条的输出端， 其第二输入端耦合到 所述分流可控开关和反馈电阻之间。
3、 如权利要求 2所述的一种 LED背光驱动电路， 其中， 所述 LED背光驱 动电路还包括有二极管， 所述二极管的正极耦合到所述运放模块的第一输入端， 其负极耦合到所述 LED灯条的输出端； 所述运放模块的第一输入端和电源接地 端之间还串联有采压电阻。
4、 如权利要求 1所述的一种 LED背光驱动电路， 其中， 所述 LED灯条的 输出端和所述分流可控开关之间串联有分压电阻。
5、 如权利要求 4所述的一种 LED背光驱动电路， 其中， 所述分压电阻有 多个， 每个分压电阻之间并联设置。
6、 如权利要求 1所述的一种 LED背光驱动电路， 其中， 所述 LED灯条有 多串，每串 LED灯条的输出端都单独连接有所述分流可控开关；或者，每串 LED 灯条的输出端连接到相同的分流可控开关。
7、 如权利要求 1所述的一种 LED背光驱动电路， 其中， 所述控制 IC包括 调光可控开关， 所述调光可控开关跟所述 LED灯条串联设置。
8、 如权利要求 1所述的一种 LED背光驱动电路， 其中， 所述分流可控开 关的控制端连接有运放模块， 其输出端串联有反馈电阻， 所述运放模块的第一 输入端通过二极管跟所述 LED灯条的输出端耦合； 所述二极管的正极耦合到所 述运放模块的第一输入端， 其负极耦合到所述 LED灯条的输出端； 所述运放模 块的第一输入端和电源接地端之间还串联有采压电阻； 所述 LED灯条的输出端 和所述分流可控开关之间串联有分压电阻； 所述分压电阻有多个， 每个分压电 阻之间并联设置。
9、 一种背光模组， 包括一种 LED背光驱动电路， 所述 LED背光驱动电路 包括 LED灯条， 所述 LED灯条的输出端串联有控制 IC, 所述 LED灯条的输出 端还连接有的分流可控开关； 所述分流可控开关在 LED灯条输出端电压超过设 定值时导通； 小于设定值时截止。
10、 如权利要求 9所述的一种背光模组， 其中， 所述分流可控开关的控制 端连接有运放模块， 其输出端和电源接地端之间串联有反馈电阻， 所述运放模 块的第一输入端耦合到所述 LED灯条的输出端， 其第二输入端耦合到所述分流 可控开关和反馈电阻之间。
11、如权利要求 10所述的一种背光模组， 其中， 所述 LED背光驱动电路还 包括有二极管， 所述二极管的正极耦合到所述运放模块的第一输入端， 其负极 耦合到所述 LED灯条的输出端； 所述运放模块的第一输入端和电源接地端之间 还串联有采压电阻。
12、 如权利要求 9所述的一种背光模组， 其中， 所述 LED灯条的输出端和 所述分流可控开关之间串联有分压电阻。
13、 如权利要求 12所述的一种背光模组， 其中， 所述分压电阻有多个， 每 个分压电阻之间并联设置。
14、 如权利要求 9所述的一种背光模组， 其中， 所述 LED灯条有多串， 每 串 LED灯条的输出端都单独连接有所述分流可控开关； 或者，每串 LED灯条的 输出端连接到相同的分流可控开关。
15、 如权利要求 9所述的一种背光模组， 其中， 所述控制 IC包括调光可控 开关， 所述调光可控开关跟所述 LED灯条串联设置。
16、 如权利要求 9所述的一种背光模组， 其中， 所述分流可控开关的控制 端连接有运放模块， 其输出端串联有反馈电阻， 所述运放模块的第一输入端通 过二极管跟所述 LED灯条的输出端耦合； 所述二极管的正极耦合到所述运放模 块的第一输入端， 其负极耦合到所述 LED灯条的输出端； 所述运放模块的第一 输入端和电源接地端之间还串联有采压电阻； 所述 LED灯条的输出端和所述分 流可控开关之间串联有分压电阻； 所述分压电阻有多个， 每个分压电阻之间并 联设置。
17、 一种液晶显示装置， 包括如权利要求 9所述的一种背光模组。
18、 如权利要求 17所述的一种液晶显示装置， 其中， 所述分流可控开关的 控制端连接有运放模块， 其输出端串联有反馈电阻， 所述运放模块的第一输入 端通过二极管跟所述 LED灯条的输出端耦合； 所述二极管的正极耦合到所述运 放模块的第一输入端， 其负极耦合到所述 LED灯条的输出端； 所述运放模块的 第一输入端和电源接地端之间还串联有采压电阻； 所述 LED灯条的输出端和所 述分流可控开关之间串联有分压电阻； 所述分压电阻有多个， 每个分压电阻之 间并联设置。
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